当年10月初，希拉克略指挥精锐部众从拉万杜兹隘口进入查马伊塔地区。他让士兵在那里休整了1周，然后向西翻越扎格罗斯山脉的峻岭。最后在12月1日渡过大扎布河，到达位于平原地带的尼尼微附近。此举极大震撼了泰西封宫廷，深怕自己的京畿核心遭兵祸毁灭。贵为大王的库思老二世，此前已派遣大将沙赫拉普拉干领军到高加索迎战。无奈后者的部队只有1000骑兵，根本挡不住罗马人行动。

此后，库思老不得不另外想办法抽调兵力。然而，由于自己和前敌司令沙赫巴拉兹的关系决裂，让后者带走了几乎所有能征善战的萨珊部队。面对这种无兵可遣的尴尬，只能将王室直属的不死军精锐部队送上前线。出于懦弱和推卸责任考虑，库思老也不敢亲自上阵搏杀，转而任命水平二流的拉扎特斯（拉赫扎德赫）担任指挥官。

拉扎特斯早年就在沙赫巴拉兹麾下担任要职，所以并非没有军事经验。但突如其来的重大责任，还是完全超越其应有的能力水准。自罗马军队从9月中行动以来，他的部队就一直处在疲于奔命状态，每次都被希拉克略牵着鼻子乱走。对手刚离开查马伊塔时，他就希望提前给入侵者制造障碍。但罗马士兵却焚毁了沿路庄稼，反过来给波斯追击者的粮草供应造成很大麻烦。等到希拉克略准备西渡大扎布河，波斯人又误判以对方会继续向西撤回本国领土。不仅匆忙分兵试图阻挡，还特意联络国王采取其他措施夹击。直到罗马东征军因尼尼微的地势平坦、利于交战而停下脚步，拉扎特斯才终于领悟到敌方的真实意图。

随即，拉扎特斯派斥候探查对手动向。但波斯侦察兵却被罗马军队的雄壮威武所震慑，将回报给主帅的敌军数量扩张到90000之众。结果又阴差阳错地让拉扎特斯觉得自己没有胜算，做出暂缓攻击的正确决定。人数仅有12000人的萨珊军队，开始在敌营所在河流的下游3英里处修筑堡垒，作为自己转入防御的依托。主帅则数次写信催促国王派遣更多援军前来支援，企图用长期消耗战略将罗马人困死在尼尼微。倘若上述策略能够顺利实施，那么对远道而来的希拉克略无疑会受到沉重打击。幸运的是，库思老二世在这个关键节点上又犯下致命失误。他确实竭力派出了3000名具装骑兵增援，但却开始对自己任命的主将失去信任。遂以解除职务等恐吓手段，威胁后者立即发兵交战。

很快，罗马士兵又在12月初的一次侦察中俘虏了多名萨珊将官。其中就有拉扎特斯本人的执剑手。他经受不住严刑拷问，将国王已派出3000援军的情报透露给对手。希拉克略立即意识到问题严重性，决定迅速向波斯人发起攻势。另一方面，被国王命令逼上梁山的波斯主帅也顾不得权衡利弊，硬着头皮接受罗马皇帝挑战。双方便在当年的12月11日，各自进发到尼尼微古城外15英里的空旷原野，准备这场决定两大强国命运的终极决战。

12月12日黎明，希拉克略就下令全军吃完早饭，在日出时分的薄雾笼罩下布置作战队形。他按照罗马传统，将全部步兵都部署在中军位置的密集方阵中。其中，披甲持盾的重步兵居于一线，身后是弯弓搭箭的轻装射手。部分最精锐士兵被单独安排在三线，担任整条战线的预备队。皇帝自己也负责人马具装的东方化重装骑兵，并将更多普通骑兵配置到全军两翼。

虽然，东罗马帝国已因多年战乱而陷入凋敝。但依靠总动员凑出的部队数量，还是远胜匆匆集结的波斯对手。加上臣属的亚美尼亚与高加索同盟骑兵，总兵力至少在20000人以上。尤其是马镫技术的引入，让原本骑术并不娴熟的罗马人也可以在混战中获得更大稳定性。等于是变相削弱了萨珊军队的非对称优势。

拉扎特斯方面也按照波斯传统，将重装步兵配置在中线一线，身后是大量装备复合弓的射手。来自各地方的基层贵族，在两翼组成主要的骑兵阵线。指挥官本人则带率领最精锐的不死军具装骑兵，担任全军的总预备队。虽然数量少于希拉克略的部下，但精锐程度却超越了王朝历史上的大部分军队。在大名鼎鼎的不死军力量外，还以成批来自高加索与里海南岸的山民构成步兵主力。他们的训练、装备和战术都胜过两河流域的村镇炮灰，也被罗马对手留下了不错评价。

战斗开始后，希拉克略自恃有兵力优势，大胆下令一线部队直接发起进攻。这也是罗马军队所多年未有的情况。过去，由于财力和兵源退化，他们已习惯于等弓箭手释放完全部的箭矢再进行搏击。但在经历漫长的对波斯战争后，富有经验的新军已不再怯于靠身后的同伴提供杀伤。

军人出身的皇帝更是一马当先，完全不像是晚期帝国的那些文弱同行。拉扎特斯则只能让弓箭手以远程火力阻滞对手的攻势。但由于开战时间过早，微弱的阳光根本不足以穿透战场上薄雾。这些自然屏障严重限制了视野，使波斯人引以为傲的箭雨失去了准头。随着气势汹汹的罗马步兵靠近，就只能以最为原始机械的方式主导占据进展。

此时，拉扎特斯也能将希望寄托于手中的精锐骑兵。但长期为波斯所垄断的马战优势，也因时代的变迁而不再明显。除了前文提到过的马镫，许多罗马骑兵本身就来自边区的归化蛮族，属于欧亚草原地带的游牧民后裔。虽然数量很可能不及波斯，但身边还有大量的亚美尼亚与高加索同盟协助。后两者经常为波斯人作战，在装备上与老东家趋同，也非常熟悉自己的对手实力。加上必不可少的数量优势，就很快压制着萨珊军队的两个侧翼。

混战中，希拉克略刚冲入敌阵，就立即引起萨珊指挥层注意。有个贵族军官迅速赶来挑战，却被皇帝用矛头刺落马下。紧接着，第二个波斯贵族杀到，又被希拉克略以强劲的体魄掀翻。倒是第三个挑战者出招极快，几乎正中皇帝脸颊，但还是骑枪擦伤了嘴唇。希拉克略也抓住对方出招时的破绽，以迅猛的反击将之杀死。由于有3名将领被陆续杀死，这一侧的波斯骑兵也瞬间士气大跌。面对步步紧逼的罗马-亚美尼亚联军，逐步离开原先的战斗位置。

但意外的是，原本被罗马人所轻视的波斯步兵，却在战斗中表现得异常顽强。由于罗马士兵本身的步战水平经历了漫长退化，所以在很多方面都不再如古典盛世的先辈那般优越。反倒是波斯北部的山区士兵，依旧保留着古朴的希腊化与波斯传统。不仅有多枚标枪的齐射，还有坚固的盾墙抵挡冲锋。因此，在数量相当的前提下，两军的主要阵线就完全交织在一起。就连部分得胜后迂回突击的罗马骑兵，也被他们疯狂地驱逐出去。整场战役也就从早晨被一直拖延到当天下午。但波斯阵线早已千疮百孔，士卒大都尽显疲态，失败也只不过是时间问题。

眼看这样战斗无法打开局面，希拉克略再次选择变阵。依靠手里更多的骑兵，从翼侧包抄了对方阵线。拉扎特斯虽然努力派出最后的部分预备骑兵，还是因数量劣势而无力回天。面对不断从身后杀来的敌军，大部分指挥官都选择战斗到底，并在全军失去秩序后遭屠杀殆尽。

这场历经11个小时的惨烈搏杀，就这样以希拉克略的完胜而宣告结束。罗马一边仅以50人战死（可能没有计算高加索士兵）、千人受伤的轻微代价，就杀死了6000名敌军，并俘虏了另外的4000多人。有少量波斯骑兵突围成功，一直在战场逗留到晚上7点，才返回营地收拾细软跑路。

战后，东罗马士兵清点战场，发现自己收获颇丰。他们从尸堆中找到尚未被毁损的28面波斯战旗，以及堆积成山的铠甲、头盔和各类其他护具。当然，战利品还包括贵族军官们的黄金剑囊，上面大都镶嵌了名贵珍珠。战死的主帅拉扎特斯，也留下了用120块金片镶嵌的盾牌。

希拉克略洗劫了达斯塔格德-——库思老的宫殿所在，收获了巨大的财富并收回了历年战争中被波斯夺走的300吨黄金。库思老二世已经提前逃到了埃兰的群山之中，并试图重整力量保卫泰西封。希拉克略暂时无法攻击泰西封，因为纳拉万河上的桥梁倒塌了。

早已厌倦穷兵黩武政策的波斯人，在战败后不久推翻了大王库思老二世，拥立他的儿子卡瓦德-西罗埃为万王之王。库思老二世在地牢中忍受了5天饥饿后死亡，他在第五天被用弓弦缓慢地勒死。卡瓦德立刻向希拉克略求和，结束了帝国与罗马之间的漫长战争。在和约中，拜占庭收回了所有被占领的土地，所有被俘的士兵。并且获得了一大笔战争赔款。最重要的是，他们迎回了真十字架和所有614年在耶路撒冷被夺走的圣物。这场战役最终为罗马波斯战争划上了句号。

不久，来自南方沙漠的阿拉伯穆斯林将迅速抓住这次重大机遇。由于波斯贵族们不愿重蹈尼尼微战役的覆辙，也就成批拒绝为君主参战，最终促成了萨珊帝国的完全毁灭。

尼尼微之战不是一场彻底的胜利，因为拜占庭人没能占领波斯营地。然而，这次重大的胜利已经足够摧毁波斯人的抵抗。再也没有一支波斯军队能阻止希拉克略的胜利大进军，他洗劫达斯塔格德——霍斯劳二世的宫殿所在，收获巨大的财富并收回历年战争中被波斯夺走的300吨黄金。霍斯劳二世已经提前逃到埃兰的群山之中，并试图重整力量保卫泰西封 。希拉克略暂时无法攻击泰西封，因为纳拉万河上的桥梁倒塌。

然而波斯军队背叛并推翻霍斯劳二世，拥立他的儿子卡瓦德·西罗埃为万王之王。霍斯劳二世在地牢中忍受5天饥饿后死亡，他在第五天被用弓箭缓慢的射死。卡瓦德立刻向希拉克略求和。希拉克略没有乘机摧毁波斯，因为他知道自己的帝国也已经精疲力竭。在和约中，拜占庭收回所有被占领的土地，所有被俘的士兵。并且获得一大笔战争赔款。最重要的是，他们迎回真十字架和所有614年在耶路撒冷被夺走的圣物。这场战役最终为罗马--波斯战争划上句号。

尼尼微之战不是一场彻底的胜利，因为拜占庭人没能占领波斯营地。然而，这次重大的胜利已经足够摧毁波斯人的抵抗。再也没有一支波斯军队能阻止希拉克略的胜利大进军，他洗劫达斯塔格德——霍斯劳二世的宫殿所在，收获巨大的财富并收回历年战争中被波斯夺走的300吨黄金。霍斯劳二世已经提前逃到埃兰的群山之中，并试图重整力量保卫泰西封。希拉克略暂时无法攻击泰西封，因为纳拉万河上的桥梁倒塌。

然而波斯军队背叛并推翻霍斯劳二世，拥立他的儿子卡瓦德·西罗埃为万王之王。霍斯劳二世在地牢中忍受5天饥饿后死亡，他在第五天被用弓箭缓慢的射死。卡瓦德立刻向希拉克略求和。希拉克略没有乘机摧毁波斯，因为他知道自己的帝国也已经精疲力竭。在和约中，拜占庭收回所有被占领的土地，所有被俘的士兵。并且获得一大笔战争赔款。最重要的是，他们迎回真十字架和所有614年在耶路撒冷被夺走的圣物。这场战役最终为罗马--波斯战争划上句号。